几乎从汽车制造业诞生之初起，汽车的噪声和振动问题就一直存在。声音能提供有关车辆正常运行的信息，但如果不加以控制就会降低车内人员的驾乘体验，并在车外造成噪声污染，而且仅靠对噪声和振动源进行改造很难解决噪声问题。
本书共分为10章，提供了关于声学基础、车辆噪声源、如何测量这些噪声源、车主如何感知声音等重要信息，并且介绍了如何使用声学套件材料来解决车辆中的噪声问题。通过阅读本书，读者将掌握运用吸声材料、隔声屏障和减振器来控制声音和振动的科学方法。
本书适合企业中从事NVH性能开发的工程技术人员以及研究院所和高等院校从事相关领域的研究人员阅读参考。

序
译者序
前言
致谢
作者简介
缩写词表
第1章　车辆声学以及对噪声的认知1
1.1　车辆噪声的典型频率特征2
1.2　声学基础4
1.2.1　声波6
1.2.2　声波的数学描述7
1.3　波的传播8
1.3.1　球面波8
1.3.2　柱面波9
1.3.3　平面波10
1.4　声功率与声强11
1.5　声级和分贝12
1.5.1　参考量值13
1.5.2　分贝值的加减14
1.5.3　关于分贝变化的更多
信息15
1.6　频率15
1.6.1　恒定带宽频率16
1.6.2　恒定百分比带宽频率17
1.7　声音的感知与计权曲线21
1.8　声学包开发工作中性能的
表述23
参考文献25
推荐阅读文献26
第2章　仪器与试验
设施27
2.1　仪器性能特征27
2.1.1　频率响应27
2.1.2　动态范围27
2.1.3　峰值因子29
2.1.4　响应时间29
2.2　声测量29
2.2.1　传声器的选择30
2.2.2　声级计33
2.2.3　声强探头33
2.2.4　双耳测量系统34
2.2.5　近场声全息和波束
成形34
2.3　振动测量36
2.3.1　加速度传感器37
2.3.2　阻抗头40
2.3.3　激光测振仪40
2.4　试验设施41
2.4.1　混响室41
2.4.2　全消声室和半消声室43
参考文献47
推荐阅读文献48
第3章 听觉参数49
3.1　如何听到声音50
3.2　等响曲线51
3.2.1　响度级（方）52
3.2.2　响度（宋）53
3.3　复杂声音的响度54
3.4　其他度量指标56
3.4.1　尖锐度56
3.4.2　轰鸣度57
3.4.3　粗糙度和波动强度57
3.5　语音清晰度指数58
参考文献59
第4章 车辆噪声源和解
决方案61
4.1　车辆噪声源61
4.1.1　与内燃机汽车相关的
动力系统噪声61
4.1.2　与电动汽车相关的
动力系统噪声65
4.1.3　制动噪声67
4.1.4　路噪68
4.1.5　胎噪70
4.1.6　风噪71
4.1.7　内燃机汽车和电动汽车
噪声频谱范围71
4.2　其他特有噪声74
4.2.1　空调系统噪声74
4.2.2　电动附件噪声74
4.3　噪声系统75
4.4　噪声控制设计方法：源、路径和
响应端78
4.4.1　噪声源的控制79
4.4.2　噪声传递路径的控制79
4.4.3　响应端的控制82
参考文献82
推荐阅读文献83
第5章 吸声84
5.1　吸声材料及其应用84
5.1.1　典型吸声材料84
5.1.2　典型吸声体的应用85
5.2　吸声体的声学描述85
5.3　吸声机理88
5.4　质点速度和厚度92
5.4.1　速度92
5.4.2　厚度、密度和空气
间隙93
5.5　声音是如何被吸收的95
5.5.1　孔隙率95
5.5.2　流阻率96
5.5.3　迂曲度97
5.5.4　黏性特征长度97
5.5.5　热特征长度98
5.5.6　吸声性能预测98
5.6　吸声体表面处理99
5.6.1　薄膜100
5.6.2　穿孔薄膜：亥姆霍兹
共振器102
5.6.3　带吸声背衬的穿孔
薄膜103
5.6.4　网格布105
参考文献108
推荐阅读文献109
第6章　隔声110
6.1　隔声材料及其应用110
6.1.1　典型隔声材料110
6.1.2　典型隔声件的应用111
6.2　隔声件的声学描述112
6.3　隔声机理112
6.3.1　无孔113
6.3.2　柔性113
6.3.3　重质114
6.4　声传递损失性能114
6.4.1　区域Ⅰ：刚度和共振
控制区114
6.4.2　区域Ⅱ：质量控制区115
6.4.3　区域Ⅲ：吻合效应和
刚度控制区116
6.5　面板的质量定律118
6.5.1　垂直入射119
6.5.2　掠入射119
6.5.3　无规入射119
6.5.4　场入射120
6.6　单层墙结构的声传递
损失123
6.7　双层墙结构的声传递
损失124
6.7.1　质量耦合区124
6.7.2　双层墙共振点125
6.7.3　过渡区126
6.7.4　截断点127
6.7.5　双层墙解耦区127
6.8　过孔对隔声的影响127
6.9　耗散系统131
参考文献133
推荐阅读文献134
第7章 阻尼135
7.1　阻尼材料及其应用135
7.1.1　典型的阻尼材料135
7.1.2　典型的阻尼应用136
7.2　阻尼的声学描述136
7.3　阻尼的工作机理140
7.3.1　聚合物 140
7.3.2　黏弹性141
7.3.3　黏弹材料的特性143
7.3.4　玻璃化转变温度的
确定146
7.4　阻尼处理148
参考文献155
推荐阅读文献156
第8章 案例研究157
8.1　发动机舱的声学包处理159
8.2　车内吸声处理162
8.2.1　地毯毯面164
8.2.2　顶棚164
8.2.3　座椅168
8.3　车内隔声处理 169
8.3.1　前围隔声垫169
8.3.2　地毯171
8.3.3　车门系统173
8.3.4　衣帽架177
8.4　车内振动处理178
8.4.1　夹层板179
8.4.2　夹层玻璃182
8.5　过孔185
8.6　降噪片187
8.7　车身空腔填充物188
参考文献191
第9章　试验方法193
9.1　标准与规范193
9.1.1　标准193
9.1.2　规范194
9.2　不同的试验方法194
9.3　流阻试验195
9.4　吸声试验197
9.4.1　垂直入射吸声试验197
9.4.2　无规入射吸声试验203
9.4.3　垂直入射吸声试验与无规
入射吸声试验的区别206
9.5　声传递损失试验207
9.5.1　垂直入射声传递损失
试验207
9.5.2　场入射声传递损失
试验208
9.5.3　车身空腔填充材料的
插入损失试验212
9.6　阻尼试验213
9.6.1　复模量试验
（奥伯斯特梁试验，
Oberst Bar Test）214
9.6.2　机械阻抗试验
（中心点试验，Center Point Test）217
9.7　若干其他材料试验方法218
9.7.1　阿帕玛特试验舱（Apamat Gravelometer）和声学打击试验舱（Acoustic Gravelometer）219
9.7.2　平板阻尼测量法
（Panel Damping Measurement）220
9.8　零部件级试验222
9.8.1　空气传播噪声试验222
9.8.2　结构传播噪声试验225
9.9　整车级试验225
9.9.1　发动机噪声试验226
9.9.2　路噪试验227
9.9.3　风噪试验227
参考文献227
推荐阅读文献230
第10章　闭环231
10.1　温度、湿度和气压对声速的
影响231
10.2　分贝值的加法与减法232
10.2.1　数学方法232
10.2.2　列线图法233
10.2.3　简化方法233
10.3　试验设施234
10.3.1　设施场地选择234
10.3.2　试验需求的设计
目标234
10.3.3　实验室布局与尺寸235
10.3.4　HVAC和机械设备系统
设计235
10.4　混响室设计235
10.4.1　截止频率235
10.4.2　施罗德频率236
10.4.3　房间尺寸237
10.4.4　简正模态237
10.5　消声室与半消声室的
尺寸238
10.6　降频列线图238
10.7　统计能量法的思考240
10.8　如何制订声学包的
声学目标242
10.9　过孔测试243
参考文献243
推荐阅读文献245

亲爱的读者，这本书的价值最终将由你们来评判。
我认为这本书是独一无二的，并且在移动出行行业中是有需求的。写这本书并将其出版花费了我不少时间。 我写这本书的兴趣源于我在过去20多年里为SAE International（国际自动机工程师学会）举办的各类培训班和研讨会上讲授与汽车噪声控制相关的声学包设计和开发课程。同时，这些短期的荣誉性培训教学工作也曾一度拖延了我长期写作的承诺。最终，这本书在2018年得以完成，并且现在得以问世。本书旨在成为噪声控制领域专业人员的参考手册，使他们能够轻松找到关于声学包材料、设计方法及其工作原理等许多基本问题的答案。另外，并非所有从事声学包零部件设计的工作人员都具备相关的技术背景，但他们经常需要回答与NVH（噪声、振动和声振粗糙度）相关的问题。本书旨在帮助那些刚进入噪声控制领域以及那些并不在噪声控制领域的研究人员熟悉声学性能的专业术语和材料特性，研究案例分析，探索适用于声学材料的测试方法，并解答“为什么”和“如何做”的问题。
20世纪90年代，我意识到，从事声学包零部件制造、工程和商务开发的人员，如果他们能够以一种系统的方式学习关于声学材料的知识，将会受益匪浅。大约在同一时期，全球激烈的竞争迫使汽车整车厂（OEM）要求供应商对其产品的声学性能负责，并协助汽车制造商优化车内的声学包设计。这需要了解基础的声学知识、声学材料的工作原理、声学测试和影响声学性能的材料特性。虽然许多大学都开设了噪声控制和振动的本科课程，但这些课程并未涉及移动出行行业从业人员的具体需求。本书以一种简单但是恰到好处的方式解决了这一问题。
本书可作为专业和非专业人员的参考手册和独立学习书籍，为他们提供声学包基础知识以及更深入的议题。因此，本书以简单易懂的方式讨论每个议题，让读者更容易理解和直观地掌握相关知识。对于从事零部件设计的人来说，他需要关注的是如何设计该零部件，使其不仅能满足声学性能目标，而且能够实现设计优化。对于从事测量的人来说，则需要了解材料的预期性能，使得测量数据有意义。如果测量数据没有意义，相关人员应能够提出“为什么没有出现预期性能”这样的问题。由于本书旨在作为应用领域的参考书，因此避免了详细的数学公式推导，而是强调了简单的数学方程应用和概念理解。
本书分为10章。每一章都从基础知识讲起，逐步深入到更高阶的技术议题，但始终保持内容的简明易懂。在大多数章节的结尾，提供了额外的阅读材料，读者如果有兴趣想进一步了解某个议题，可供阅读参考。
第1章讨论声学的基本原理，重点考虑车辆声学的特点。内容包括声波、分贝和频率、不同的术语以及在这个技术领域中需要掌握的参数。
第2章讨论在NVH测量中至关重要的仪器和设施。本章从日常使用的基础测量设施开始，介绍如何使用这些仪器和设施获取有意义的数据，然后介绍可以更高效地用于诊断和解决问题的先进仪器。
第3章介绍与声音和主观听觉感知相关的各种术语。该章架起了客观测量与我们追求的主观愉悦感之间的桥梁。
第4章讨论内燃机（ICE）与电动汽车（EV）驱动系统噪声之间的根本区别。虽然企业中有工程师专门负责解决这些特定的噪声问题，但声学包工程师需要基本了解这些噪声是如何产生的，以及为什么会产生，以便在问题无法有效地从噪声源头解决时，能够提出相应的声学包方案。此外，针对内燃机车型和电动车车型在运行过程中产生的类似噪声，本章还介绍了如何通过使用声学包零部件来进行处理。
第5~7章讨论3种声学材料——吸声、隔声和阻尼。这些章节阐明了每种材料的独特性、它们之间的区别、工作机理，以及如何优化它们的性能。
第8章是本书的核心。它提供了前面三章中讨论的吸声、隔声和阻尼在车辆中的各种应用案例，为专业人员提供了解决实际工程问题的参考方案。
第9章介绍了常用于材料级测试的不同测试方法。该章还讨论了不同测试方法在评估同一材料性能时的相似性和独特性。然后，讨论了一些用于零部件级和整车测试的方法论。
第10章总结前面章节中讨论过的议题，并对一些由于篇幅限制而未能详细推导或解释的内容进行了补充。
衷心期待本书能够在移动出行行业中发挥应有的作用，NVH专家们可以通过学习和应用本书的内容开发出更好的产品。

普拉纳布·萨哈博士　　
沃特福德，密歇根州　　
美国　　
2021年4月